题目

如图所示,U形导线框固定在水平面上,右端放有质量为m的金属棒ab,ab与导轨间的动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为L1、L2,回路的总电阻为R.从t=0时刻起,在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt(k>0),那么在t为多大时,金属棒开始移动? 答案:见试题分析【试题分析】 金属杆在移动之前,回路的面积不发生变化.但由于磁感应强度B的变化,回路的磁通量要发生变化,所以回路中有感应电动势.我们利用法拉第电磁感应定律可以计算感应电动势的大小.由E==kL1L2可知,回路中感应电动势是恒定的.又由I=知,回路中的电流大小也是恒定的.由于安培力F=BIL∝B=kt∝t,所以安培力将随时间而增大.当安培力增大到等于最大静摩擦力时,ab将开始向左移动.这时有kt・L1・=μmg解得  t=
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